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在看《登月先鋒》前,這些事你知道了嗎?

htlee
・2018/10/16 ・3524字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 544 ・八年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

《登月先鋒》電影海報。 圖/IMDb

《登月先鋒》(First Man)是根據登上月球的第一人──尼爾 · 阿姆斯壯(Neil Armstrong)的生平拍攝的電影。這部電影選在今年 10 月上映,恰逢美國航太總署(NASA)正式運作 60 週年紀念,別具意義。

《登月先鋒》主要是描述 1961 年到 1969 年阿姆斯壯的生平事蹟,1960 年代正好是美國和蘇聯之間太空競賽的高峰,這幾年美國從一路落後;迎頭趕上;到最後贏得勝利,他的這段太空人生涯正是美國航太技術起飛的縮影。不過,美國在這段時間的許多努力和成就甚至傷亡,在電影中無法一一仔細說明,看電影前先認識《登月先鋒》中的一些時空背景,可以讓你對劇情更了解。

在看登月先鋒前,你腦中的裝備準備好了嗎?source: IMDb

慢人一步又出師不利,多舛的美國太空計畫

冷戰時期,超級強國美國和蘇聯進行了一場太空競賽,這場航太技術比拚 1955 年才正式開跑,蘇聯卻在 1957 年 10 月 4 日就率先成功發射史波尼克 1 號(Sputnik 1)人造衛星。史波尼克飛過美國上空時,造成極大的恐慌,美國人懷疑蘇聯正在進行偵查,更害怕史波尼克會丟下核彈。

美國人的恐懼還沒消退,蘇聯在史波尼克 1 號升空一個月後,又發射史波尼克 2 號(1957 年 11 月 3 日),這次的太空船裡還搭載了一隻小狗,讓蘇聯成了第一個把動物送上太空的國家。

早期美國的太空計畫由軍方主導,由陸海空三軍各自開發自己的火箭。為了趕上蘇聯,搭載美國第一枚衛星的海軍先鋒火箭(Vanguard),在時間壓力下倉促發射──結果就是美國人在全國電視轉播中,看見先鋒火箭升空,接著不過上升 1.2 公尺就墜毀爆炸。太空競賽初期,美國遭受巨大挫敗。還好後來由美國陸軍主導的探險家 1 號(Explorer 1)計畫,在 1958 年 1 月 31 日發射成功,讓美國也進入太空時代,勉強追上蘇聯腳步。

探險家 1 號發射成功後,參與的三位主要成員把探險家 1 號的模型高舉起來。圖/NASA

1958 年 10 月 1 日,美國航太總署(NASA)正式運作。美國航太總署的前身是美國國家航空諮詢委員會(NACA),美國航太總署成立後,吸收整合了美國軍方太空計畫的資源,航太總署自此為美國太空計畫吹起了反攻號角!(同場加映:電影《十月的天空》)

反攻沒那麼簡單:逆襲失敗的水星計畫

水星計畫的主要目的是要比蘇聯人更早上太空,以及研究太空對人類的影響。為了這個目的,美國航太總署招募了美國第一批的 7 位太空人,他們被稱為水星 7 傑。

不過蘇聯還是搶先了一步。1961 年 4 月 12 日,蘇聯的尤里 · 加蓋林(Yuri Gagarin)首先搭乘東方 1 號升空,繞行地球一圈後返回地球,讓蘇聯成為第一個將太空人送上太空的國家。

不到一個月後,美國也做出回應。1961 年 5 月 5 日,艾倫 · 雪帕德(Alan Shepard)搭乘自由 7 號太空船升空,當他抵達太空的高度後就返回地球,並沒有繞地球飛行。一直到 1962 年 2 月 20 日,駕駛友誼 7 號的約翰 · 葛倫(John Glenn)才繞地球航行了三圈。

約翰 · 葛倫和友誼 7 號。 圖/NASA

1961 年 5 月 25 日,美國總統甘迺迪(John Kennedy)在國會發表演說,宣示要在 1960 年代結束前,把太空人送到月球,並讓太空人安全返航,這訂定了美國人太空計畫的明確目標。

1963 年 5 月,最後一次水星載人計畫升空時,太空人在太空中待的時間超過一天。不過在此之前,蘇聯已經完成將近 4 天的太空之旅。雖然美國拼命追趕,不過蘇聯還是保持一步領先。(同場加映:電影《關鍵少數》)

阿姆斯壯初登場:再接再厲的雙子星計畫

前往月球比繞地球飛行困難許多,需要發展出新的技術。美國航太總署的登月計劃是讓登月小艇和指揮/服務艙一起抵達月球,不過只讓登月小艇登陸,指揮/服務艙繞月球運行。登月結束後,登月小艇從月球表面升空,抵達月球軌道與指揮/服務艙接合一起返回地球。要完成登月計畫,其中最關鍵的技術就是讓兩艘太空船在太空中對接,這也是雙子星計畫最重要的目的。

為了讓美國太空人登陸月球,還需要更多太空人參與太空計畫。美國太空總署需要招募新的太空人。阿姆斯壯就是美國航太總署的第二批太空人,而與阿姆斯壯一起前往月球的伯茲 · 艾德林和麥可 · 柯林斯則是第三批太空人。

雙子星太空船比水星太空船大,可以搭載兩名太空人。1965 年 6 月升空的雙子星 4 號,進行美國太空人首次的太空漫步,太空人愛德華 · 懷特(Edward Higgins White)在太空艙外待了 22 分鐘。

尼爾 · 阿姆斯壯和大衛 · 史考特(David Randolph Scott)是雙子星 8 號上的兩名太空人,他們主要的任務就是要和另一艘無人太空船做史上第一次的對接。1966 年 3 月 16 日雙子星 8 號發射升空,一開始進行的很順利,雙子星 8 號與無人太空船成功對接。對接後不久,太空人感覺到太空船左右搖晃,研判可能是無人太空船造成的,所以決定讓雙子星 8 號脫離無人太空船。

史考特(左)與阿姆斯壯(右),他們前方的是雙子星太空船的模型,圖片來源NASA

雙子星 8 號脫離無人太空船後,反而以每秒一圈的高速旋轉,他們試著要讓太空船停止旋轉,但是太空船完全不受控制。如果太空船持續高速旋轉下去,兩名太空人會失去意識,永遠漂浮在太空中。阿姆斯壯研判可能是控制太空船軌道方向的系統出問題,於是果斷把這個系統關閉,開啟太空船上用來返回地球的小型火箭來控制雙子星 8 號。幸運的是,阿姆斯壯的判斷真的讓太空船停止旋轉了!為了避免夜長夢多,太空總署決定讓他們提早返航,最後雙子星 8 號安全成功地降落在西太平洋。

阿姆斯壯在太空船高速旋轉,可能暈眩失去意識的情況下,還能沉著地做出正確判斷,找出問題並解除危機,這次臨危不亂的表現讓阿姆斯壯成為首次登月任務指揮官的最佳人選!

欲速則不達:失去三位太空人的阿波羅 1 號意外

雖然美國在雙子星計畫中超越蘇聯,但是因為快速發展而疏忽安全,讓美國人付出極慘痛的代價。

1967 年 1 月 27 日,阿波羅 1 號的三名太空人古斯 · 葛利森(Gus Grissom)、愛德華 · 懷特(Edward Higgins White)和羅傑 · 查菲(Roger Bruce Chaffee),參加阿波羅 1 號指揮艙的斷電測試。這時阿波羅 1 號已經架設在神農火箭 IB 的頂端,預計在 2 月 21 日發射到地球軌道,進行首次的阿波羅指揮/服務艙飛行測試。這次斷電測試被認為是安全且無危險的,因為神農火箭還沒裝填燃料,但是,這次測試卻造成美國太空史上的一次嚴重意外!

阿波羅 1 號太空人,由左至右為葛利森、懷特和查菲。 圖/NASA

測試幾個小時後,阿波羅 1 號的指揮艙突然發生火災,當時指揮艙內的空氣是純氧,火災迅速蔓延,大量的濃煙和高溫,讓三名太空人在還沒逃離太空艙就死亡。

意外發生後的調查發現,阿波羅 1 號的設計有許多致命的錯誤,而且沒有火災應變和解救太空人的措施。其中最致命的是太空船內的易燃物質,與受損的電線發走火碰上艙內助燃的純氧,才使得火災一發不可收拾。另外,艙門開啟的程序太過繁複,無法在意外發生時快速脫離險境。阿波羅 1 號意外發生後,NASA 徹底更改了太空船的設計,避免災難再次發生。

有人說,還好這次的意外發生在正式發射之前,讓美國航空太空總署的工程師可以檢視阿波羅 1 號的所有缺陷。如果意外發生在太空中,工程師就無法檢視太空船的狀況,可能沒辦法找出所有問題,而那些沒有解決的問題很可能會再次發生,造成日後更多傷亡。矛盾的是,如果沒有阿波羅 1 號事件,可能就沒有日後成功的登月任務。

登月十年不晚:美國終於踏出人類的一大步

阿波羅 1 號的悲劇並沒有阻止美國人前往月球的決心。1968 年 12 月 21 日,阿波羅 8 號發射升空,進入月球軌道,雖然只有在軌道上繞月球運行,卻是人類首次飛抵月球。三位太空人在月球軌道上度過聖誕夜,在聖誕節當天返回地球,完成任務。

接下來的幾次任務,讓美國太空人對登陸月球做好準備。終於在 1969 年 7 月 20 日,阿波羅 11 號的太空人阿姆斯壯登陸月球,艾德林隨後也踏上月球表面。阿波羅 11 號的太空人在 7 月 24 日安全成功降落在北太平洋。

阿姆斯壯的一小步,人類的一大步。 圖/NASA

甘迺迪總統在 1961 年的太空政策宣示,真的讓太空人在 1960 年代結束前成功的登上月球,阿波羅 11 號的成就也讓美國在太空探險保持數十年的領先地位!

科學框外的討論:
《登月先鋒》:貫徹導演個人美學,視覺令人驚艷|Punchline娛樂重擊

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屋頂上的天文學家-李昫岱,中央大學天文所博士,曾經於中央研究院天文所和美國伊利諾大學厄巴納-香檳分校從事研究工作。著有《噢!原來如此 有趣的天文學》、《天文很有事》,翻譯多本國家地理書籍和特刊。 目前在國立中正大學教授「漫遊宇宙101個天體」和「星空探索」兩門通識課。天文跟其他語文一樣,有自己的文法和結構,唯一的不同是天文寫在天上!現在的工作是用科學、藝術和文化的角度,解讀、翻譯和傳授這本無字天書,期望透過淺顯易懂的方式介紹天文的美好!

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陰謀論大徵集!你聽過哪些陰謀論?|【科科齊打交】
stage_96
・2021/05/03 ・605字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 517 ・六年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

S編按:【科科齊打交】是我們希望與大家一起進行的對話形式,期待在討論的過程中,我們能離知識更近一些。

在製作《Pan-pan-Panspiracy 一切都是泛科學的陰謀》專題時,我們蒐集到了不少陰謀論,But!這還不夠!我們想要更多!親愛的科夥伴們,快來貢獻你們聽過的陰謀論吧!

所以說,什麼是陰謀論?

所謂陰謀論,顧名思義,背後得有「陰謀」。

在面對一些重大事件或現象時,有些人會用「邪惡力量」、「邪惡集團」去解釋,假定一切背後存在秘密的利益糾葛或政治動機。

這些說法存在一大特點,那就是「低證偽性」,它們聽起來好像有那麼一回事、很容易讓人相信,卻又缺乏實際證據,可以確認究竟是真是假,也因此每次試圖闢謠時,都會落入證據不足,誰也沒辦法說服誰的窘境。

獻上你的陰謀論吧!換你說說看!

聽起來是不是有點熟悉呢?以下這些陰謀論,你或許也有聽過:登月是假的,人類從來沒有上過月球;51 區裡面藏有外星人,是美國政府進行的秘密實驗;從外星來的蜥蜴人偷偷控制著世界……

你還能說出哪些陰謀論?有沒有什麼秘辛,是我們沒聽過的呢?

如果你有超吸引人的陰謀論故事,或是期待我們解密哪個經典陰謀論,都趕快留言告訴我們吧!

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26 篇文章 ・ 46 位粉絲
此為「科科齊打交」系列討論專用帳號!希望能藉由大家的討論,一起打造屬於我們的魔幻舞台! PanSci編輯部將會盡力蒐集資料,提供可以協助討論的科學內容。 想邀請科夥伴們在閱讀完相關內容後,藉由留言的方式,與我們分享你的想法! 「霹靂卡霹靂拉拉波波麗娜貝貝魯多。」

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我們與科技的距離不遙遠,再生紙是科技也是一門藝術——《天才達文西的科學教室:像科學家一樣,發明、創造和製作STEAM科展作品》
快樂文化
・2021/01/31 ・2775字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 490 ・五年級

1969年7月20日,阿波羅 11 號登月小艇離開地球表面。指揮官尼爾•阿姆斯壯 (Neil Armstrong) 是第一個踏上月球表面的人,因為這句話聞名於世:「我個人的一小步,卻是人類的一大步。」

阿波羅 11 號登月小艇。圖/天才達文西的科學教室

科技的真諦

手中握著行動電話,你掌握的科技,比 1969 年美國太空總署提供給第一位登陸
月球、從月球返回地球,並且在月球漫步的阿姆斯壯還要多。以現在的眼光來看, 1969 年的太空科技很老舊,但是以當年水準,這樣的科技卻讓人類迎接探索外太空的挑戰。

運用科學來設計有用的東西並解決問題, 就是科技。科技可以是「解決問題」與「如何解決」的合體。想想手中的行動電話:世界上從來不曾有過這樣的發明,直到 1973 年。

第一個踏上月球表面的人尼爾•阿姆斯壯。圖/Wikipedia

如何應用科學原理製造產品,同樣也是問題。電信裝置製造商摩托羅拉公司,利用實室把實用的原理化為行動,設計出發展行動電話的過程以及終端產品。這些都是科技。

關於科技,還有一個關鍵點:科技不限於高科技產品。有些科技與新型電腦相較, 看起來並不尖端,卻也是科技,「可以喝的書」(Drinkable Book) 就是經典範例。在開發中國家,這項產品提供人們安全飲用水的資訊。該書的紙張就是濾紙,可以直接過濾水源,據稱能夠減少水源中百分之九十九以上的細菌。這項科技產品用不到電力,也用不到電腦。

所以什麼才可以叫做「科技」?

如何定義科技呢?以下是科技的幾個特徵:

  • 利用科學的過程、終端產品,或是過程與終端產品。
  • 解決問題。
  • 有用途的成果,例如尖端科技改善人類與其他生物的生活品質。
  • 將理論知識付諸實際用途。有了科技,知識不僅是理論,還能化為行動。

開創嶄新科學方法或材料的,就是高科技,通常牽涉到電腦科技或電子科技。通訊專家馬丁•庫柏 (Martin Cooper) 發明行動電話,就是開創高科技。這項科技解決了問題,以創新及實用的方式,運用已知的科學與電子學知識,讓人類享有更安全、更便利的生活。

文藝復興還沒有過時

在達文西的年代,紙張與造紙等過程都可稱為科技。時至今日,從回收資源中得到紙張,也是科技。根據科技的定義,再生紙的生產符合科技條件:

  • 將使用過且可回收的舊紙製成新紙的過程,需要運用科學。
  • 再生紙解決了幾個體積問題。你曉得嗎?美國一天所丟棄的紙張重量,居然比 250 萬個相撲選手體重加起來都重。這樣的紙量,相當於大約 81.5 萬棵松樹的紙漿量。
  • 再生紙本身就是全新有用的產品。因為紙張資源回收,人們不必再砍伐森林來取得紙漿。再生紙是一種解決方案,對家庭、學校、圖書館與企業都有幫助。
  • 回收紙張的過程,必須實際運用已知的科學,這種運用方式讓大家受益;真是實用。

達文西總是竭盡所能,在紙張盡量多寫、多畫。由達文西的習慣,可以推測他一生當中,紙張一直都是重要且珍貴的科技。從他的筆記本挑幾頁,發現材質是亞麻,且可以追溯到 1508 至 1512 年。

達文西的筆記本為亞麻材質。圖/天才達文西的科學教室

松樹林提供野生動物棲所、保持大地水分,並且讓土壤健康。同樣的場景,少了松樹,試問可堪想像嗎?要有紙可用卻不伐木,紙類回收是選項之一。

因為需提供造紙紙漿,許多提供野生動物棲息的松林遭到砍伐。圖/天才達文西的科學教室

造紙的原料有那些?

1494 年左右,另一位義大利人法蘭西斯科•馬力亞·葛拉帕多 (Francesco Mana Grapaldo) 誇耀義大利紙張的高品質。他這樣描述義大利的造紙科技:「現在我們用破舊的亞麻布或麻布來造紙。」文藝復興時期的義大利造紙工匠發現:質地強韌的麻類植物與亞麻,可以製造強韌的紙張——這樣的紙張流傳數百年,因此達文西的筆記能夠傳世不朽。

時至今日,500 多年過去了,紙張的材質仍然包括麻類植物與亞麻,也包括棉花、黃麻、竹子,當然還有木漿。除了上述材質,也可以採用海藻、香蕉樹漿、花朵與雜草。這些材質有什麼共通點呢?它們都是植物。植物幾乎都可以用來造紙,這是因為纖維質的關係。你的骨骼支撐著身體,纖維質也支撐著植物。

上圖是顯微鏡底下的洋蔥細胞,也可以看出纖維質為什麼讓結構強韌又有美感。
圖/天才達文西的科學教室

想像一下,纖維質到底是什麼模樣?想像一把長長的、尚未烹煮的義大利麵。同樣的,纖維質也是由葡萄糖(單醣)鏈形成的長條分子構成。從植物抽取出來的纖維質,就像長、韌、黏的白色絲線——最強韌的紙張就是這樣做成的。

上圖是纖維質分子模型,從模型結構可知,為什麼植物與紙張都算強韌。圖/天才達文西的科學教室

造紙也是一門藝術

造紙的時候,必須將纖維搗爛,讓纖維變成紙漿。不過,纖維的分子依舊緊密結合!這是什麼道理呢?因為纖維質由葡萄糖組成。

葡萄糖是食用糖的常見成分,也是大部分植物性食品的成分。根據科學家的歸類,葡萄糖屬於碳水化合物。如同碳水化合物的字面意思,這種化合物由碳、氫與氧組成。你掌握這個資訊,審視纖維質的角度就如同化學家與生物學家囉!

纖維質要怎麼變成紙張呢?這時就需要科學家加入了!事實上,你在造紙的過程裡,也身兼科學家、藝術家與工程師的角色。現在就開始造紙,以回應當今的問題——需要回收以及重新利用紙張的問題。手工造紙完成後,等於同時實踐了科學藝術!

手工造紙的紙漿取自可回收紙張,在模板上攤開就可以變成一張新紙。圖/天才達文西的科學教室

紙張纖維質的長度與強度,決定紙張品質。處理不同類型紙張,可以感受不同的強韌程度。品質愈好的紙張,纖維質的長度愈長。紙張回收愈多次,因為製成紙漿的次數愈多,強韌度也愈差。一張紙大約可以循環使用七次。

各式不同類型的紙張。圖/天才達文西的科學教室
——本文摘自《天才達文西的科學教室:像科學家一樣,發明、創造和製作STEAM科展作品》,2020 年 10 月,快樂文化
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太空不是問題,歧視才是距離:凱薩琳.強森如何成為 NASA 的關鍵少數?——《怪奇科學研究所》
時報出版_96
・2020/02/27 ・3776字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 535 ・七年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

  • 作者/SME

在 2017 年奧斯卡頒獎典禮上出了一件奇怪的事情。當然,這裡說的不是頒錯獎的大烏龍,而是在一堆奔著小金人來的演員中間,卻有一位非裔女數學家混在了其中。原來她就是被奧斯卡提名的電影《關鍵少數》中的原型人物,NASA 的超級女英雄——凱薩琳.強森(Katherine Johnson)。

這部電影主要講述了在那個種族隔離大行其道的 20 世紀 60 年代,三位黑人女性衝破性別和種族的歧視,為「太空競賽」下的美國航空事業做出了巨大貢獻。隨著《關鍵少數》的上映,真正的「隱藏人物」凱薩琳.強森才漸漸走入人們的視野。

凱瑟琳.強森 圖/時報出版提供

在那個沒有電腦的年代,凱薩琳.強森在 NASA 裡擔當著「人肉電腦」的角色。她負責開發各種太空路線,計算各種至關重要的航空軌道參數,是水星計畫、阿波羅登月計畫中不可或缺的角色。但只要稍有差池,整個太空任務就可能完全失敗甚至造成太空人死亡。

從家庭主婦到 NASA 飛行小組成員,凱薩琳.強森經歷過怎樣的不公待遇我們不得而知。但她卻說:「我知道歧視就在那裡,但我選擇不去看它們。」然而,就是這股最純粹的力量,讓她將種族隔離的壁壘和性別歧視的天花板逐一打破,讓她活成了一個傳奇。

從小就愛算數,連教堂的階梯都不放過

1918 年,凱薩琳.強森出生於西維吉尼亞州的一個小鎮。凱薩琳的父親是眾多黑人農民中的一員,還額外從事著一份看守的工作。雖說父親沒什麼文化,但卻有著不一般的數學天賦。當初父親與木材打交道時,只要看一眼便能計算出一棵樹可以加工成多少塊木板,他甚至還能解答出許多讓老師都感到困惑的算術問題。

凱薩琳也認為自己繼承了老爸的數學天賦,從小就特別迷戀數學。旺盛的求知欲無處釋放時,她就經常去計算各種能數的東西,例如教堂的階梯、洗過的刀叉碗碟她都不放過。在哥哥姐姐都嚷嚷著拒絕上學的時候,她卻迫不及待地想要學習。她還老是偷偷跟著哥哥去學校,弄得老師基本都認識她,還允許她參加暑期學校。

凱薩琳從小就嶄露出她的數學天賦。圖/GIPHY

一到學校,6 歲的凱薩琳便開始碾壓各路同齡學生。老師看她這麼聰明,就直接安排她插班到二年級,一年級就不用讀了。本來就聰明的她在老師的一番指點下,數學天賦逐漸顯露。兩年後,她又連跳了兩級,直接進入六年級。那時,比她大 3 歲的哥哥還在讀五年級。

凱薩琳剛滿 10 歲,就要上高中了。但這也是她第一次因為身分的問題,感受到了來自社會的惡意。凱薩琳所在的小鎮,只向非洲裔的孩子提供到八年級的教育,高中部並不接收他們。

不過幸運的是,凱薩琳的父母雖然沒什麼文化,但是卻非常注重孩子們的教育。他們打探到距老家 200 公里外,有接收非裔學生的高中學校。於是,母親便帶著凱薩琳和哥哥姐姐們搬到學校附近,住在租來的房子裡。而父親則留在小鎮那邊,繼續工作給幾個孩子賺取學費。

高中畢業後,14 歲的凱薩琳便獲得了全額獎學金進入了西維吉尼亞州立大學,攻讀數學專業。在最喜愛的數學領域中,凱薩琳一口氣就把所有的數學課程學完了,但這些課程遠遠不能滿足她旺盛的求知欲。看著如此聰明和勤奮的凱薩琳,克萊特博士──第三位獲得數學博士學位的非裔美國人,特別禮遇她。

他特地為凱薩琳增設了一門高級數學課程──解析幾何學,而凱薩琳就是唯一的學生。而這門解析幾何,也成了她日後進入 NASA 飛行小組的敲門磚。

夢想與現實之間隔著的是種族與性別的雙重阻礙

1937 年,19 歲的凱薩琳帶著沉甸甸的數學知識完成了大學的學業,還順便多考了一個法語雙學位。如果放到現在,這樣的天才少女恐怕早就有企業搶著要了,出路完全不是問題。但在那個種族隔離的時代,一名黑人女性,她面臨的卻是種族和性別歧視的雙重大山。

進 NASA 工作前,她能展現能力的機會並不多。圖/NASA

想要繼續深造是不可能的了,而她唯一能找到的與數學相關的工作就是到黑人小學教書。在做了一段時間的數學教師之後,凱薩琳的人生出現了轉機。

1938 年的「密蘇里州代表蓋恩斯訴卡納達案」中,美國最高法院做出裁決,如果一個州只設了一所有該專業的學院,則不得根據種族限制只錄取白人。於是,凱薩琳幾乎是見縫插針地成了第一批進入西維吉尼亞大學研究所的黑人學生。

這第一批黑人學生只有 3 個,而她也是其中唯一的女性。但作為第一批黑人研究生,凱薩琳也受到了前所未有的差別待遇。不到一年,凱薩琳就離開了這所對她充滿惡意的研究所,決定將生活重心放在家庭上。

在之後十幾年裡,凱薩琳也成了擁有 3 個孩子的家庭主婦。但當她自己都以為人生就止步於此的時候,一個好消息卻重新點燃了她的數學夢想。

那時,美國與蘇聯的「太空競賽」開始進入白熱化階段。NACA(即 NASA 的前身)正在緊鑼密鼓地招募數學計算員,重點是,竟然還向黑人女性開放。在丈夫的支持下,他們舉家搬遷到離工作地點近的地方。

經過長達一年的測試,1953 年夏天,凱薩琳正式加入 NASA。

換了新工作,仍受到不平等待遇

時隔十幾年,從家庭中走出來的凱薩琳仍堅信自己能夠勝任 NASA 這份工作。事實也確實如此,她不但能勝任,而且比當時的許多男性同事表現得更加出色。剛開始,凱薩琳和許多黑人婦女一樣在擔任一個職位名稱為「Computer」的工作。

雖說是「Computer」,但是她們手頭卻沒有電腦,全都是用紙和筆來完成枯燥的計算。在那個電腦還未正式投入使用的年代,她們被當作「人肉電腦」來使用,也被稱為「穿裙子的電腦」。

《關鍵少數》中有色人種的辦公室內,「穿裙子的電腦」們,黑人和白人有不同的餐飲區、工作區和衛生設施,這些非裔女計算員的辦公室就赫然寫著「有色人種計算室」。但凱薩琳只當了兩個星期的「穿裙子的電腦」,便被臨時抽調到一個飛行小組中。

凱薩琳是小組中唯一的特例:唯一的黑人,同時也是唯一的女性。圖/IMDb

當時,這個小組急需一名會解析幾何的計算員,而大學時克萊特博士教給凱薩琳的解析幾何知識派上了大用場。因為凱薩琳實在是「太好用」了,以至於這個臨時抽調的時間一直在延長,大家都不願意把她「還」回去了。

雖說大家都越來越依賴凱薩琳的數學天賦,但在這個全是白人男性工程師的飛行小組,歧視卻一直大行其道。因為她是這個團隊中的一個特例:唯一的黑人,唯一的女性。在辦公室裡凱薩琳一直遭到同事們的白眼和無視。除了無法使用白人的咖啡機外,還只能使用有色人種的廁所。

然而最讓人無法接受的,還是明明是凱薩琳的建議或計算成果,報告上卻只能署上別人的名字。她做著最核心的工作,卻拿著最微薄的薪水,享有最低等的待遇。

但在受到種種歧視時,凱薩琳在選擇視而不見的同時,卻從未放棄過自己應有的權利。幾乎每一次寫報告,不管遞交成不成功,她都會簽上自己的名字。當遇到不清楚的問題,她一定要刨根問底將其搞懂,也不管其他同事翻了多少個白眼。

不受框架束縛,積極爭取權益!

當時,NASA 的重要會議上幾乎沒有出現過女性,但是凱薩琳為了獲得飛船飛行的第一手消息,她勇敢地向上司提出參加會議的請求。遭到拒絕時,她說:「有法律規定女人不能參加會議嗎?」最後,她確實爭取到了參加會議的資格,成為整個會議室的唯一一位女性。

成為計畫中關鍵角色的凱薩琳。圖/IMDb

此外,她的傑出表現也慢慢受到了上司的重視,報告上也終於出現了自己的名字。她用自己的努力一步一步地獲得他人的尊重和認可,這位黑人女孩成了 NASA 的傳奇人物。後來,每當團隊遇到什麼難題,總會有人說:「問問凱薩琳吧!」

1961 年 5 月 5 日,水星計畫的「自由 7 號」將美國第一位太空人艾倫.雪帕德送上太空,這艘飛船的運行軌跡正是凱薩琳計算的。

隨著「太空競賽」的不斷升溫,凱薩琳的工作也變得越來越複雜了。她從早期的拋物線軌道,算到橢圓軌道,從繞地球飛行軌道,算到繞月飛行軌道。儘管後來電腦已經被應用於軌道的計算,但是 NASA 卻仍不放心,硬要凱薩琳這台「人肉電腦」驗算過才敢起飛。

1962 年,約翰.葛倫在首次環繞地球的太空飛行中,就指名要求凱薩琳幫忙驗算後才敢上天。他不相信電腦,反而相信凱薩琳,說:「如果那個女孩(the girl,指凱薩琳)說沒有問題了,我才算準備好。」約翰.葛倫完成的飛行任務,也標誌著美國在太空競賽中首次超過了蘇聯,同時也標誌著凱薩琳得到了認可。

凱瑟琳.強森(1918-2020)圖/時報出版提供

從進入 NASA 到 1986 年退休的 33 年間,凱薩琳幾乎參與了每一個重要的航太計畫,為太空探索做出了巨大貢獻。

2015 年,歐巴馬授予凱薩琳總統自由勳章。2016 年,凱薩琳也隨著《關鍵少數》的熱映,進入了大眾眼裡。而 NASA 為她撰寫的傳記的結尾是:「如果沒有你,NASA 不會是今天的模樣。」

凱薩琳用一生告訴我們一個道理:人一出生就帶著各種標籤,但是這些標籤並不是真正阻礙你前進的阻力。在撕毀這些標籤時,革命只能使人們獲得表面的勝利。但真正的尊重,還是需要實力才能贏得。

——《怪奇科學研究所:42個腦洞大開的趣味科學故事》,2020 年 2 月,時報出版

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